JP2014021383A - カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モノクロ画像に比べて離型剤の含有量が多く、オーバーコート層との密着性が低いカラー画像であっても、耐久性が高く、高級感のある綺麗な画像を製造できるカラー画像形成方法の提供。
【解決手段】静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、オーバーコート層形成工程とを含み、少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であるカラー画像形成方法である。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
【選択図】図5

Description

本発明は、カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置に関する。
従来より、チケット、カタログ、雑誌のカラー頁等では、画像に高級感を持たせたり、耐久性を高めたりするために、画像表面にワニス等のオーバーコート層を設けることが行われている。特に、商業的分野では、スクリーン印刷等により大量に印刷された画像上に、ワニス層を形成している。このような画像は、一般に画像面積率は高いが、スクリーン印刷に用いるインクと、ワニスとの相性がよいため、高級感のある綺麗な画像を作成することができている。
しかし、近年、印刷する情報を頻繁に変更及び更新する要求が高くなり、スクリーン印刷のように、原版を作成して印刷する方法では、経済的な採算がとれない場合が多くなり、所謂オンデマンド印刷が利用され始めている。
このようなオンデマンド印刷に使用される記録方法としては、通常、電子写真方式と、インクジェット方式とがある。前記インクジェット方式では、インクの乾燥時間が長いため、少量の印刷物であればよいが、大量かつ迅速に画像形成を行うことは難しい。また、紙等の記録媒体に染み込んだインクによる紙の膨張又は収縮により、画像の場所によってわずかに厚みが変わってしまうため、画像形成したインク記録物を整然と大量に積み上げることが困難であった。そのため、トナーを用いる前記電子写真方式が主流となっている。前記電子写真方式は、帯電した感光体上に画像情報を露光して潜像を形成し、前記潜像をトナーで現像して、得られるトナー像を紙等の記録媒体に転写した後、転写像を熱によって紙に定着するものである。
前記電子写真方式におけるオーバーコート層に関する技術としては、例えば、定着オイルが塗布されている印刷物に対して用いるオーバーコート組成物として、アンモニアを含有せず、水をベースにした低い静的表面張力を有するオーバーコート組成物が提案されている(特許文献1参照)。
また、印刷面にシリコーン樹脂層を形成し、前記印刷面の保護、防水処理、及び光沢出しをする樹脂形成装置、並びに該装置を備えた画像形成装置が提案されている(特許文献2参照)。
また、電子写真方式を利用することにより多品種少量印刷を効率的に行え、ニス仕上げを行うことでトナー層の保護及び光沢付与を行う金属容器の印刷方法が提案されている(特許文献3参照)。
これらの提案の方法は、いずれも電子写真方式により形成された画像上にオーバーコート層を設ける方法としては、好ましいものであった。
ところで、電子写真方式で用いられる定着手段における定着ローラには、離型性を向上させるために、前記定着ローラの表面にシリコーンオイルを多量に塗布していた。しかし、前記定着ローラ上にシリコーンオイルがある場所と、シリコーンオイルがない場所とではトナーの離型性は大きく異なる。このため、シリコーンオイルが塗布されていない場所が生じてしまうと、光沢の違うスジが生じてしまい、大量に印刷を行う場合には、不良のコストが大きくなってしまう。また、シリコーンオイルが、床に付着した場合には、非常に滑りやすくなってしまう。更に、シリコーンオイルは完全に除去することが難しいため、シリコーンオイルの補充及び定着手段のメンテナンスの際には、細心の注意が必要となり、メンテナンス担当者の負荷となっていた。
近年、ワックスを含有したトナーを用い、定着時にトナー画像を加熱することにより、トナー中のワックスを画像表面に染み出させ、定着ローラと画像との離型性を確保した、所謂オイルレス定着が用いられるようになっている。前記オイルレス定着では、定着時の画像と定着ローラとの間に多量のワックスが存在しているほど、前記定着ローラと前記画像との離型性が良好となるため、できるだけ多くのワックスをトナーに添加すると共に、低温で溶融し易いワックスを用い、前記ワックスが溶け出しやすい定着条件(定着ローラの圧力、定着温度、定着時間)を適宜調整している。
しかし、このようなオイルレス定着を行った画像上にオーバーコート層を設けようとした場合、定着画像のワックスによりオーバーコート組成物が弾かれて、オーバーコート層の厚みが、画像面積の高い場所で非常に薄くなってしまったり、硬化させたオーバーコート層とオイルレス定着画像との密着性が悪くなり、表面を擦ったり、曲げたりすることで、オーバーコート層が剥がれてしまうという問題がある。
また、カラー画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを記録媒体上に重ね合わせることにより、形成されている。このため、前記カラー画像は、単色のモノクロ画像に比べてトナーの付着量が多くなり、ワックス含有量も多くなる。その結果、前記カラー画像は、前記モノクロ画像に比べてオーバーコート層の密着性が更に低下してしまい、前記課題がより顕著に生じてしまうという問題がある。
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、モノクロ画像に比べて離型剤の含有量が多く、オーバーコート層との密着性が低いカラー画像であっても、耐久性が高く、高級感のある綺麗な画像を形成できるカラー画像形成方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としての本発明のカラー画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を、表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着する定着工程と、
前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、を含み、
前記少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であることを特徴とする。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
本発明によると、前記従来における諸問題を解決でき、前記目的を達成することができ、モノクロ画像に比べて離型剤の含有量が多く、オーバーコート層との密着性が低いカラー画像であっても、耐久性が高く、高級感のある綺麗な画像を形成できるカラー画像形成方法を提供することができる。
図1Aは、化学修飾したオーバーコート層との接着が悪いオイルレス定着画像の反射電子像である。 図1Bは、図1Aの二値化画像である。 図2Aは、化学修飾したオーバーコート層との接着が良好なオイルレス定着画像の反射電子像である。 図2Bは、図2Aの二値化画像である。 図3は、オーバーコート層形成手段の一例を示す概略図である。 図4は、本発明のカラー画像形成装置の一例を示す概略図である。 図5は、本発明のカラー画像形成装置の他の一例を示す概略図である。 図6は、図5のタンデム型現像器を示す拡大図である。 図7は、融解性試験に用いる装置を示す概略図である。
(カラー画像形成方法及びカラー画像形成装置)
本発明のカラー画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、オーバーコート層形成工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明のカラー画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、オーバーコート層形成手段とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
本発明のカラー画像形成方法は、本発明のカラー画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記オーバーコート層形成工程は前記オーバーコート層形成手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
オイルレス定着を行ったオイルレス定着画像上に、光又は電子線照射で硬化させて形成したオーバーコート層は、ポリエステル、ポリスチレン等の結着樹脂を含むトナー母体粒子との密着性が、概ね良好である。しかし、前記オイルレス定着画像には、離型剤(ワックス)が存在しているため、前記トナー母体粒子と前記オーバーコート層との密着性はより強いことが求められる。前記トナー母体粒子と前記オーバーコート層との密着性は、前記トナー母体粒子と前記オーバーコート組成物との親和性が高いほど強くなる。そのため、本発明で用いるオーバーコート組成物としては、前記トナー母体粒子を溶解乃至膨潤させるものが好ましい。
本発明においては、少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であり、4.0〜20.0が好ましく、4.0〜10.0がより好ましい。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
前記色差ΔEが、3.0未満であると、オーバーコート層の密着性が劣ることがあり、30.0を超えると、オーバーコート組成物が定着画像を溶解させて、画像を乱してしまうことがある。前記色差が、前記好ましい数値範囲内であると、密着性がより優れる点で有利である。即ち、オーバーコート組成物が適度にトナー母体粒子を融解させることができる範囲であれば、画像を乱さずオーバーコート層の密着性にも優れている。
前記色差ΔEは、具体的には、以下のようにして測定することができる。
記録媒体としてのOHPシート上に、マゼンタトナーとイエロートナーの2色重ね合わせた赤色定着ベタ画像をカラー画像形成装置により形成する。前記赤色定着ベタ画像を形成したOHPシートを同じOHPシートで挟んで、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)を用いて、L表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1を測定する(滴下前)。なお、OHPシートで挟んだのは、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)の汚れ防止のためである。
次に、図7に示す融解試験装置を用いて、オーバーコート組成物114を滴下ビュレット113に入れ、滴下台111上に載置した前記赤定着ベタ画像を形成したOHPシート112の画像上から10mmの高さに設定する。次に、前記オーバーコート組成物114を0.4mg滴下し、10秒間後マイクロワイプMU−2000(MCC社製)によりオーバーコート組成物114を除去する。前記赤色定着ベタ画像を形成したOHPシートを同じOHPシートで挟んで、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)を用いて、L表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2を測定する(滴下後)。これらの測定値を下記式(1)に当てはめて、オーバーコート組成物の滴下前後における色差ΔEを算出することができる。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
また、本発明者らは、オイルレス定着画像上でオーバーコート組成物を弾く現象について詳細に検討した結果、前記オーバーコート組成物を弾きやすい箇所は、一様に存在するわけではなく、画像があり、かつ画像面積が大きいベタ画像部で弾きやすいことが分かった。そこで、オイルレス定着を行ったベタ画像部の断面を電子顕微鏡により観察したところ、トナー中の離型剤(ワックス)が、画像表面のほとんどを覆っていることが分かった。
また、オイルレス定着画像上にオーバーコート層を設けたもので、オーバーコート層が剥がれやすい箇所は、画像がある箇所であり、トナー付着量が多いベタ画像部(特に、赤色、青色、及び緑色の箇所)が最も剥がれやすいことが分かった。そこで、オイルレス定着を行った画像のベタ画像部にオーバーコート層を設けたベタ画像部とオーバーコート層との界面を電子顕微鏡により観察したところ、ベタ画像部とオーバーコート層との界面に、ワックスの存在する箇所があり、該ワックスが存在している箇所では、オーバーコート層がわずかに浮いている箇所があることを知見した。即ち、ワックスとオーバーコート層とが接する箇所が多いほど、前記オーバーコート層と前記オイルレス定着画像との密着性が低下することを知見した。
前記オーバーコート層と前記オイルレス定着画像との密着性に関係するワックスは、オイルレス定着画像の最表面に分布しており、画像内部に存在するワックスは関係しない。このため、オイルレス定着画像の最表面のワックスの分布状態から、オーバーコート層を好適に設けることができるオイルレス定着画像を規定することができないか検討を行った。
ここで、ポリマー中の構造を観察するための手法として、透過電子顕微鏡(TEM)観察では、ポリマーの切片を四酸化オスミウム(K.Kato:Polym.Eng.Sci.,7,38)、四酸化ルテニウム(J.S Trent et al.:Macromolecules,16,589)、りんタングステン酸(K.Hess et al.:Kalloid−Z,168,37)などにより処理することが行われている。
これにより、各ポリマーによって化学修飾され方が異なること、また化学修飾する物質は重金属を有しているため、電子が透過しづらくなり、化学修飾されたポリマーは暗く観察され、化学修飾されていないポリマーは明るく観察されることから、TEM像にコントラストを付ける手法として一般的に行われている。これらの中でも、四酸化ルテニウムは、多くのポリマー材料に応用が可能である点で好ましい。
ポリエステル、ポリスチレン等の結着樹脂を含むトナー母体粒子は、四酸化ルテニウムで化学修飾されやすく、ワックスはトナー母体粒子よりも圧倒的に四酸化ルテニウムで化学修飾されにくいことに着目し、オイルレス定着画像を四酸化ルテニウムで化学修飾すれば、走査電子顕微鏡像(SEM像)において、ワックスの存在している場所と存在していない場所を区別できないか検討を行った。即ち、四酸化ルテニウムの構成元素であるRuは、オイルレス定着画像の構成元素である水素、炭素、窒素、酸素に比べてはるかに原子番号が大きいことから、SEM像において、サンプルからの反射電子又は二次電子の量は原子番号の大きい元素ほど多いという特性を利用することができる。
また、四酸化ルテニウムはサンプルの最表面しか修飾しないことから、走査電子顕微鏡(SEM)において観察する深さ領域は、できるだけ最表面である必要がある。
一般に、SEM観察において、観察する深さは、加速電圧に依存していることが知られており、1kVの加速電圧以下とすれば、数十nm以下の深さの情報のみを見ることができる。
これらの知見に基づいて、オイルレス定着画像を四酸化ルテニウム蒸気で処理した後、定着画像表面をSEMの加速電圧を0.8kVとして、反射電子による観察を行ったところ、ワックスが存在する部分が暗く、ワックスの存在しない部分が明るく観察されることを知見した。
更に、このSEM像(反射電子像)の暗い部分の面積の割合は、オイルレス定着画像の最表面のワックスの被覆率として扱うことができ、オイルレス定着画像の最表面のワックスの被覆率で、オーバーコート層を好適に設けることのできるオイルレス定着画像を規定できることを知見した。
したがって、本発明においては、ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合(「ワックスの被覆率」と称することもある)が40%〜70%であることが好ましく、42%〜65%がより好ましい。前記ワックスの被覆率が、40%未満であると、定着ローラと画像との離型性が悪くなり、高画質の画像が得られなくなることがあり、70%を超えると、オーバーコート層の密着性が悪くなることがある。
なお、カラー画像形成を行う画像形成装置でモノクロ画像を形成した場合には、該モノクロ画像のワックスの被覆率は30%〜60%になる。
−化学修飾処理−
前記ワックスの被覆率の測定方法のうち、オイルレス定着画像の表面を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露する際の四酸化ルテニウムの濃度は、安全かつ、再現性よく四酸化ルテニウムの化学修飾を行うことができれば、どのような濃度でもよいが、例えば、電子顕微鏡試薬として一般に販売されている、四酸化ルテニウム5質量%水溶液(例えば、TABB社(英国)製)を用いると、安定に四酸化ルテニウムの化学修飾を行うことができるので好ましい。
前記四酸化ルテニウム水溶液を密封空間に入れておくと、四酸化ルテニウムは揮発し、飽和蒸気となるため、その密閉空間にオイルレス定着画像を置くことで、容易にオイルレス定着画像を四酸化ルテニウムで化学修飾を行うことができる。
ここで、前記四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気を暴露する温度としては、通常の室温でよく、例えば、15℃〜35℃が好ましく、18℃〜30℃がより好ましい。
前記四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気を暴露する時間は、オイルレス定着画像が確実に化学修飾され、SEM観察の際に、離型剤との分離が明確にできれば特に制限はないが、3分間〜8分間が好ましく、4分間〜6分間がより好ましい。
前記暴露する時間が3分間未満では、オイルレス定着画像の化学修飾が不十分な場合があり、離型剤と定着画像とを明確に分離し難くなり、好ましくない。一方、前記暴露する時間が8分間を超えると、離型剤の表面にも、四酸化ルテニウムが付着してしまい、SEM像で観察される暗い部分の割合が増えてしまったり、離型剤の存在している箇所と存在してない箇所との境界が不明瞭となってしまうことがある。
−SEM観察−
走査電子顕微鏡(SEM)により四酸化ルテニウム処理されたオイルレス定着画像表面を観察すると、ワックスの存在する部分は暗くなり、ワックスの存在しない部分は明るく観察される。このときの加速電圧は0.3kV〜1.0kVが好ましく、0.5kV〜0.9kVがより好ましい。
前記加速電圧が、1.0kVを超えると、オイルレス定着画像の深い場所からの情報を検出してしまう。そのため、ワックスが薄く付着していると、ワックスを透過して、四酸化ルテニウムが化学修飾されているオイルレス定着画像の表面の情報も拾ってしまう。本発明においては、0.8kVの加速電圧を用いることにより、最表面のワックスの存在領域を、再現性よく観察することができる。
前記オイルレス定着画像を四酸化ルテニウムで処理したものを、SEMで観察する場合には、二次電子像及び反射電子像のどちらの像であっても、ワックスが存在する場所は暗く、ワックスが存在していない場所は明るく観察され、反射電子像の方が、ワックスの存在する場所と存在しない場所とを明確に区別することができる。
これは、前記反射電子及び二次電子ともに、原子番号が大きい元素ほど多く発生するからであるが、発生量の原子番号依存性は、二次電子よりも反射電子の方が高い。そのため、反射電子像は、オイルレス定着画像が持つ、凹凸情報を排除できるくらい、ワックスの存在している場所はより暗く、ワックスの存在していない場所はより明るくなり、好ましい。
ここで、図1Aはオーバーコート層との密着性が悪いオイルレス定着画像を示し、図2Aはオーバーコート層との密着性が良好なオイルレス定着画像を示す。
オイルレス定着画像を四酸化ルテニウムで化学修飾した後、0.8kVの加速電圧でSEM観察したときの反射電子像に示すように、図1Aの密着性の悪いオイルレス定着画像は、全体が暗く、明るい箇所が非常に少ないことが分かる。一方、図2Aの密着性が良好なオイルレス定着画像は、全体が明るく、暗い箇所が少ないことが分かる。
前記反射電子像を撮る倍率は、ワックスの存在状況により適宜選択されるものであり、トナーが存在している領域を撮るのであれば、どの倍率であっても構わないが、100倍〜2,000倍が好ましい。
−二値化処理−
得られた反射電子像(画像データ)を構成する各画素(あるいは所定個数の画素単位)を黒く見える部分(黒部)、白く見える部分(白部)のいずれかに区分けする画像処理(二値化)を行って、二値化画像を得る。図1Aの二値化画像を図1Bに示す。図2Aの二値化画像を図2Bに示す。
二値化に当っては、例えば、画素(ピクセル)ごとに明るさを求め、該明るさがある一定値(閾値)以上であれば白部とし、一定値未満であれば黒部とするようにすればよい。
また、前記閾値は明るさのヒストグラムを参考にして設定される。
−黒部の面積の割合算出−
次に、反射電子像に基づいた二値化画像全体に占める黒部の面積率を算出する。例えば、二値化画像全体の面積と黒部の面積とを求め、前記黒部の面積を前記二値化画像全体の面積で除する演算処理により算出してもよいし、前記黒部の画素数(ドット数)を二値化画像全体の画素数で除する演算処理により算出してもよい。
ここで、前記反射電子像ではワックスが存在している領域が黒く、ワックスが存在していない領域が白く見えるため、二値化画像全体に占める黒部の面積の割合は、ワックスの被覆率と考えることができる。
前記オイルレス定着画像において、最もトナー付着量が多い箇所のワックスの被覆率を規定することが好ましい。
オイルレス定着方式を採用する本発明の画像形成方法においては、オーバーコート層とオイルレス定着画像の密着性を低下させるワックスは、トナーからしか供給されない。従って、前記オイルレス定着画像中で、ワックスの最も多い場所は、トナーの付着量が多い箇所、即ち、画像のベタ部である。
電子写真方式の画像形成では、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローの4色のトナーを用いて、様々な色を再現している。そのため、オイルレス定着画像のベタ画像の中でも、黒色に比べて赤色、青色、及び緑色の箇所はトナーの付着量が多い箇所であり、ワックスの含有量も多くなる。
本発明においては、ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合(ワックスの被覆率)が40%〜70%であれば、オーバーコート層との密着性が良好となり、高級感のある綺麗な画像が得られる。
前記ワックスの被覆率は、トナー中のワックスの含有量、分布状態、ワックスの種類に応じて変化する。前記トナー中のワックスの含有量が少ないほどワックスの被覆率は低くなり、前記トナー中のワックスが、トナー表面付近に多いほど、ワックスの被覆率は高くなる。また、融点が低く、流動性の高いワックスを用いるほど、オイルレス定着画像のワックスの被覆率は高くなる。
また、前記トナーの付着量によってもオイルレス定着画像のワックスの被覆率は変化し、トナーの付着量が少ない方が、ワックスの被覆率は低くなる。オーバーコート層を設けた画像は、画像表面がフラットになるため、通常よりも画像が濃く感じられ、トナーの付着量を下げ、ワックスの被覆率を低くすることができる。
また、定着の条件により、オイルレス定着画像のワックスの被覆率も変化する。当然、定着温度が高く、定着ローラにより加熱される時間が長く、定着ローラの圧力が高いほど、オイルレス定着画像のワックスの被覆率は高くなる。
このように、オイルレス定着画像のワックスの被覆率を変化させる因子は様々あるが、それぞれの条件が決まれば、オイルレス定着画像のワックスの被覆率は、ほぼ一定の値にすることは容易であり、オーバーコート層を設けて耐久性が高く、高級感のある綺麗な画像を提供することができる。
<静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段>
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程であり、静電潜像形成手段により行われる。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記静電潜像担持体の形状としてはドラム状が好適に挙げられる。前記静電潜像担持体の材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
また、前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記ブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナー乃至各色の現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記各色のトナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記各色のトナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて前記静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
<<トナー>>
前記トナーとしては、ブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種が用いられる。
前記各色のトナーは、少なくとも離型剤を含有し、好ましくは結着樹脂及び着色剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
−離型剤−
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ロウ類及びワックス類、などが好ましい。
前記ロウ類及びワックス類としては、例えば、天然ワックス、合成ワックス、その他のワックス、などが挙げられる。
前記天然ワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス、などが挙げられる。
前記合成ワックスとしては、例えば、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の油脂系合成ワックス、水素化ワックス、などが挙げられる。
前記その他のワックスとしては、例えば、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド系化合物;低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体、又は共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子樹脂、などが挙げられる。
これらの中でも、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスが好ましく、離型性の点から、マイクロクリスタリンワックスが特に好ましい。
前記マイクロクリスタリンワックスは、イソパラフィン、シクロパラフィンを含み、比較的結晶が小さくなる。そのため、ワックスが、オイルレス定着画像上に一様に存在するのではなく、分散して存在しやすくなるため、オイルレス定着画像のワックス被覆率を小さな値にすることができる。
前記ワックスとしては、炭化水素成分のイソパラフィンが10質量%以上含まれていることが、オーバーコート組成物との密着性の点で好ましい。
前記ワックスの重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、500以上であることが、オーバーコート組成物との密着性の点で好ましい。
ここで、前記ワックス中のイソパラフィン含有量(質量%)、及びワックスの重量平均分子量は、例えば、ガスクロマトグラフTOF型質量分析計としてJMS−T100GC“AccuTOF GC”(日本電子株式会社製)を用い、FD(Field Desorption)法で測定することができる。
前記ワックスの融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃〜160℃が好ましく、50℃〜120℃がより好ましい。前記融点が、40℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすくなることがある。
前記ワックスの溶融粘度としては、融点より20℃高い温度で、5cps〜1,000cpsが好ましく、10cps〜100cpsがより好ましい。前記溶融粘度が、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。
前記トナーにおける前記ワックスの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜40質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単独重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、定着される記録媒体との親和性から、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
前記ポリエステル樹脂を構成する成分としては、例えば、2価のアルコール成分、3価以上の多価アルコール成分、酸成分、などが挙げられる。
前記2価のアルコール成分としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等の環状エーテルが重合して得られるジオール、などが挙げられる。
前記3価以上の多価アルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、などが挙げられる。
前記酸成分としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等のべンゼンジカルボン酸類又はその無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物等の不飽和二塩基酸無水物、3価以上の多価カルボン酸成分、などが挙げられる。
前記3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシ−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシ)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、又はこれらの無水物、部分低級アルキルエステル、などが挙げられる。
−−活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル−−
前記結着樹脂としては、活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル(プレポリマー)を含有してもよい。前記活性水素基含有化合物は、トナー製造過程において、前記活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルが伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。該活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルが伸張反応して高分子量化することにより、トナーの耐熱保存性や、定着後の画像のべたつきを効果的に低減させることができる。この場合、前記活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルとしては、活性水素基含有化合物と反応可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基、などを有する変性ポリエステルが挙げられる。これらの中でも、イソシアネート基を含有する変性ポリエステルが好ましい。
前記活性水素基含有化合物としては、活性水素基を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルがイソシアネート基含有変性ポリエステルである場合には、該イソシアネート基含有変性ポリエステルと伸長反応、架橋反応等の反応により高分子量化可能な点で、アミン類が好適である。
前記アミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸、などが挙げられる。また、これらのアミノ基をケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)でブロックした、ケチミン化合物、オキサゾリゾン化合物、などが挙げられる。
−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄ブラック、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、1質量部〜15質量部が好ましく、3質量部〜10質量部がより好ましい。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<その他の成分>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、帯電制御剤、磁性体、外添剤、などが挙げられる。
−帯電制御剤−
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて、正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
前記負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体などが挙げられる。
前記負の帯電制御剤の市販品としては、例えば、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製)、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(いずれも、日本化薬株式会社製);アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(いずれも、藤倉化成株式会社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記正の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物;4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物;高級脂肪酸の金属塩などが挙げられる。
前記正の帯電制御剤の市販品としては、例えば、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製);TP−302、TP−415、TP−4040(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(いずれも、ヘキスト社製);FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(いずれも、藤倉化成株式会社製);PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(いずれも、四国化成工業株式会社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記帯電制御剤の含有量は、特に制限はなく、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナー製造方法などに応じて適宜選択することができ、前記結着樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部が好ましく、0.2質量部〜5質量部がより好ましい。前記含有量が、10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性及び画像濃度の低下を招くことがあり、0.1質量部未満であると、帯電立ち上り性及び帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。
−磁性体−
前記磁性体としては、例えば、(1)マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き磁性酸化鉄、又は他の金属酸化物を含む酸化鉄、(2)鉄、コバルト、ニッケル等の金属、又は、これらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム等の金属との合金、(3)又はこれらの混合物、などが挙げられる。
前記磁性体としては、例えば、Fe、γ−Fe、ZnFe、YFe12、CdFe、GdFe12、CuFe、PbFe12O、NiFe、NdFeO、BaFe1219、MgFe、MnFe、LaFeO、鉄粉、コバルト粉、ニッケル粉、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄の微粉末が特に好ましい。
前記磁性体の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対して、10質量部〜200質量部が好ましく、20質量部〜150質量部がより好ましい。
なお、前記磁性体は、着色剤としても使用することができる。
−外添剤−
前記外添剤としては、トナーに流動性、耐熱保存性、現像性、転写性、帯電性等を付与するための無機微粒子、などが挙げられる。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、などが挙げられる。また、シリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン等で疎水化処理されたシリカ微粒子、特定の表面処理を施した酸化チタン、などが挙げられる。
前記シリカ微粒子としては市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、アエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(いずれも、日本アエロジル株式会社製)、HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(いずれも、ワッカーケミカル社製)、カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(いずれも、キャボット社製)、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記無機微粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記トナー100質量部に対して、0.1質量部〜5.0質量部が好ましく、0.8質量部〜3.2質量部がより好ましい。
前記トナーは、下記数式1で表される円形度SRの平均値である平均円形度が0.93〜1.00が好ましく、0.95〜0.99がより好ましい。前記平均円形度はトナーの凹凸の度合いの指標であり、前記トナーが完全な球形の場合には1.00を示し、トナーの表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
<数式1>
円形度SR=(トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長)/(トナー粒子の投影像の周囲長)
前記平均円形度が0.93〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナーが存在しないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくいことがある。また、トナーが角張っていないことから、トナーそのものの研磨力が小さく、感光体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
前記平均円形度は、例えば、フロー式粒子像分析装置(シスメックス株式会社製、FPIA−1000)を用いて測定することができる。
前記トナーの体積平均粒径は、3μm〜10μmが好ましく、4μm〜8μmがより好ましい。前記体積平均粒径が、3μm未満であると、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。
ここで、前記トナーの体積平均粒径は、例えば、コールターカウンター法により測定することができる。前記コールターカウンター法によるトナーの粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザーII(いずれも、コールター社製)、などが挙げられる。
<<トナーの製造方法>>
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法、特定の重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法、乳化重合法)、水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法、溶剤で溶解し脱溶剤して粉砕する方法、溶融スプレー法、などが挙げられる。
−粉砕法−
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融し、混練した後、粉砕し、分級等することにより、前記トナーを得る方法である。
前記粉砕法の場合、前記トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナーに対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いて前記トナーに付与することができる。
前記トナー材料の溶融及び混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。前記溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機などが挙げられる。前記溶融混練機としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、株式会社神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械株式会社製TEM型押出機、有限会社ケイシーケイ製二軸押出機、株式会社池貝鉄工所製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダーなどが挙げられる。前記溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を生じないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターとの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
−懸濁重合法−
前記懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤などを分散し、界面活性剤、その他固体分散剤などが含まれる水系媒体中で、後述する乳化重合法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化し、前記トナーを得る。
前記重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド又はこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のアミノ基を有するアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
また、使用する分散剤として酸基又は塩基性基を有するものを選ぶことよってトナー表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
−乳化重合法−
前記乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。ラテックスとして懸濁重合法に使用される単量体と同様なものを用いればトナー表面に官能基を導入できる。
−水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法−
前記水系媒体中に特定の結着樹脂溶解液を乳化乃至分散させる方法としては、少なくとも結着樹脂を有するトナー材料の溶解液乃至分散液を水系媒体中に乳化乃至分散させ、乳化液乃至分散液を調製した後、トナーを造粒(水系造粒)する方式である。この方式としては、例えば、以下の工程〔1〕〜〔4〕からなる。
工程〔1〕:トナー材料の溶解液乃至分散液の調製
前記トナー材料の溶解液乃至分散液は、着色剤、結着樹脂等のトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させることにより調製される。なお、前記有機溶剤は、トナーの造粒時乃至造粒後に除去される。
工程〔2〕:水系媒体の調製
前記水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、水、該水と混和可能なアルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類等の溶剤、又はこれらの混合物、などが挙げられる。これらの中でも、水が特に好ましい。
前記水系媒体の調製は、例えば、樹脂微粒子のような分散安定化剤を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。前記樹脂微粒子の水系媒体中への添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜10質量%が好ましい。
前記樹脂微粒子としては、水系媒体中で水性分散液を形成し得る樹脂であれば特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂でもよく、例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも微細な球状の樹脂微粒子の水性分散液が得られ易い点で、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂から選択される少なくとも1種で形成されているのが好ましい。
また、前記水系媒体においては、必要に応じて、後述の乳化乃至分散時における、前記溶解液乃至分散液の油滴を安定化させ、所望の形状を得つつ粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が特に好ましい。
工程〔3〕:乳化乃至分散
前記トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で乳化乃至分散させる際、トナー材料を含む溶解液乃至分散液を前記水系媒体中で攪拌しながら分散させるのが好ましい。
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)、コロイドミル(神鋼パンテック株式会社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機株式会社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工株式会社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業株式会社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業株式会社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業株式会社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機、などが挙げられる。これらの中でも、粒径の均一化の観点から、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが特に好ましい。
なお、前記溶解液乃至分散液に含まれる結着樹脂として活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステルを含む場合においては、乳化乃至分散時に反応が進行する。反応条件としては特に制限はなく、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と前記活性水素基含有化合物との組合せに応じて適宜選択することができるが、反応時間としては、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。
工程〔4〕:溶剤の除去
次に、前記乳化乃至分散により得られた乳化スラリーから有機溶剤を除去する。有機溶剤の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶剤を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法、などが挙げられる。
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト、などが挙げられる。
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
前記記録媒体としては、前記トナーを定着させ得るものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記記録媒体の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、シート状の他、平面及び曲面を有する立体物でも構わない。前記記録媒体としては、例えば、紙等の媒体に透明トナーを均一に定着させ紙面を保護したもの(いわゆる、ニスコート)であってもよい。前記記録媒体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紙、布等を構成する一般的な繊維、液体透過層を有するOHP用シートのようなプラスチックフィルム、金属、樹脂、セラミックス、などが挙げられる。
<定着工程及び定着手段>
前記定着工程は、記録媒体に転写された転写像を表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着部材としては、表面に離型剤を付与していないオイルレス定着部材であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、などが挙げられる。
前記定着部材が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
<オーバーコート層形成工程及びオーバーコート層形成手段>
前記オーバーコート層形成工程は、前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成する工程であり、前記オーバーコート層形成手段により行うことができる。
<<オーバーコート組成物>>
前記オーバーコート組成物は、重合性不飽和化合物及び界面活性剤を含有し、好ましくは重合性オリゴマー、光重合開始剤を含有し、更に必要に応じて増感剤、重合禁止剤等のその他の成分を含有してなる。
−重合性不飽和化合物−
前記重合性不飽和化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一官能の重合性不飽和化合物、二官能の重合性不飽和化合物、三官能の重合性不飽和化合物、四官能以上の重合性不飽和化合物、などが挙げられる。
前記重合性不飽和化合物としては、一官能のものよりも多官能のものの方が硬化速度が速く、高速定着の場合は適しているが体積収縮が大きい。硬化反応により大きく収縮する重合性不飽和化合物の場合は、カールが発生し易くなるため、できるだけ体積収縮率の少ない重合性不飽和化合物、その重合体を使用することが好ましい。
前記重合性不飽和化合物としては、体積収縮率が15%以下のものが好ましい。
前記一官能の重合性不飽和化合物としては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシルエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルグリコールモノアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリン、エトキシジエチレングリコールアクリレート、などが挙げられる。
前記二官能の重合性不飽和化合物としては、例えば、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート、などが挙げられる。
前記三官能の重合性不飽和化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、などが挙げられる。
前記四官能以上の重合性不飽和化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、融解能力の高い(トナー中の結着樹脂と親和性が高い)点から、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、アクリロイルモルホリンが特に好ましい。
前記1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、及びアクリロイルモルホリンから選択される少なくとも1種の重合性不飽和化合物の含有量は、20質量%〜60質量%が好ましく、30質量%〜50質量%がより好ましい。前記含有量が、20質量%未満であると、オーバーコート層の密着性不良が生じることがあり、60質量%を超えると、オーバーコート層を形成するまでに画像の一部が溶け、画像乱れが発生するおそれがある。
前記オーバーコート組成物における前記重合性不飽和化合物の合計含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、35質量%〜90質量%が好ましく、45質量%〜85質量%がより好ましく、40質量%〜75質量%が特に好ましい。前記合計含有量が、35質量%未満であると、粘度が高くなりすぎることがあり、90質量%を超えると、硬化不良を起こしたり、粘度が低くなりすぎたり、硬化後の柔軟性を損ねたりすることがある。前記含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、粘性の適正化、硬化性、硬化後のコート層の点で有利である。
−重合性オリゴマー−
前記重合性オリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ジアリルフタレートオリゴマー、などが挙げられる。
前記ポリエステルアクリレートオリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価アルコールと多塩基酸から得られるポリエステルポリオールのアクリル酸エステル、などが挙げられる。前記ポリエステルアクリレートオリゴマーは、優れた反応性を示す。
前記エポキシアクリレートオリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノール型エポキシ、ノボラック型エポキシ、脂環式エポキシなどとアクリル酸との反応で得られるエポキシアクリレート、などが挙げられる。前記エポキシアクリレートは、硬度、柔軟性、及び硬化性に優れる。
前記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなどとジイソシアネート及びヒドロキシル基を持つアクリル酸エステルとを反応して得られるウレタンアクリレートオリゴマー、などが挙げられる。前記ウレタンアクリレートオリゴマーを用いると、柔軟性があり、強じんな皮膜が得られる。
前記重合性オリゴマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記オーバーコート組成物における前記重合性オリゴマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5質量%〜60質量%が好ましく、10質量%〜50質量%がより好ましく、20質量%〜45質量%が特に好ましい。前記含有量が、5質量%未満であると、硬化不良を起こしたり、粘度が低くなりすぎたり、硬化後の柔軟性を損ねたりすることがあり、60質量%を超えると、密着性を低下させたり、粘度が高くなりすぎることがある。前記含有量が、前記特に好ましい範囲内であると、粘性の適正化、硬化性、並びに硬化後のオーバーコート層の柔軟性、及び強度の点で有利である。
前記重合性不飽和化合物、及び前記重合性オリゴマーのP.I.I.(皮膚刺激性)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.0以下が好ましい。P.I.I.が5.0以上であると、皮膚への刺激が強すぎて安全性に問題が生じることがある。
また、前記重合性不飽和化合物、及び前記重合性オリゴマーの色相はできるだけ無色透明に近いことが好ましく、ガードナーグレイスケールでは2以下が好ましい。ガードナーグレイスケールが2を超えると、画像部の色彩が変わることがあり、また地肌部の変色が目立ってしまうことがある。
−界面活性剤−
前記界面活性剤を前記オーバーコート組成物に含有させることにより、トナーとオーバーコート組成物との界面に吸着性が付与されたり、オーバーコート組成物の表面張力を下げ、濡れ性が向上する。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、シリコーン界面活性剤、フルオロ界面活性剤、などが挙げられる。
前記アニオン界面活性剤としては、例えば、スルホコハク酸塩、ジスルホン酸塩、リン酸エステル、硫酸塩、スルホン酸塩、又はこれらの混合物、などが挙げられる。
前記ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、イソプロピルアルコール、アセチレン系ジオール、エトキシル化オクチルフェノール、エトキシル化分岐第二級アルコール、ベルフルオロブタンスルホン酸塩、アルコキシル化アルコール、などが挙げられる。
前記シリコーン界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサン、などが挙げられる。
前記オーバーコート組成物における前記界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1質量%〜5質量%が好ましく、0.5質量%〜3質量%がより好ましい。前記含有量が、0.1質量%未満であると、オーバーコート組成物の濡れ性が得られないことがあり、5質量%を超えると、硬化性を阻害することがある。前記含有量が、前記より好ましい範囲内であると、オーバーコート組成物の濡れ性が向上する点で有利である。
−光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、などが挙げられる。前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製のイルガキュア1300、イルガキュア369、イルガキュア907;BASF社製のルシリンTPO、などが挙げられる。
前記重合性オリゴマー、又は前記重合性不飽和化合物と、前記光重合開始剤との混合物に紫外線を照射すると、前記光重合開始剤は、下記(I)式、(II)式に示したようにラジカルを発生させる。そのラジカルが、前記重合性オリゴマー、又は前記重合性不飽和化合物の重合性二重結合への付加反応を起こす。前記付加反応により更にラジカルが生成し、他の前記重合性オリゴマー、又は前記重合性不飽和化合物の重合性二重結合への付加反応を繰り返すことにより、下記(III)式のように重合反応が進行する。
(I)水素引抜き型
(II)光開裂型
(III)重合
前記光重合開始剤としては、(i)紫外線の吸収効率が高い、(ii)前記重合性オリゴマー、又は前記重合性不飽和化合物への溶解性が高い、(iii)臭気、黄変、毒性が低い、(iv)暗反応を起こさない、などの特性が良好なものが好ましい。
前記オーバーコート組成物における前記光重合開始剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜10質量%が好ましく、2質量%〜5質量%がより好ましい。
−増感剤−
前記(I)式の水素引抜き型のベンゾフェノン系光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始剤だけでは、反応が遅くなることがあるため、アミン系の増感剤を併用することにより反応性を高めることが好ましい。前記アミン系の増感剤を含有させることにより、水素引抜き作用により光重合開始剤に水素を供給する効果、及び空気中の酸素による反応阻害を防止する効果がある。
前記アミン系の増感剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアシル、などが挙げられる。
前記オーバーコート組成物における前記増感剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜8質量%がより好ましい。
−重合禁止剤−
前記重合禁止剤は、前記オーバーコート組成物の保存安定性を高めるために用いられる。
前記重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)、2,3−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール(IA)、アンスラキノン、ハイドロキノン(HQ)、ハイドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)、などが挙げられる。
前記オーバーコート組成物における前記重合禁止剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5質量%〜3質量%が好ましい。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、例えば、レベリング剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の記録媒体への密着性を改善するための、重合を阻害しないタッキファイヤー(粘着性付与剤)、などが挙げられる。
前記オーバーコート組成物の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、25℃で、30mPa・s〜700mPa・sが好ましく、200mPa・s〜500mPa・sがより好ましい。前記粘度が、30mPa・s未満又は700mPa・sを超えると、オーバーコート組成物の塗布厚みの制御が困難になることがある。
前記粘度は、例えば、B型粘度計(東洋精機製作所製)により測定することができる。
前記オーバーコート組成物は、溶剤を用いた油性型でも作製することができるが、UVを用いた紫外線硬化型(光硬化型)の場合が、安全性確保、環境保護、省エネルギー、及び高生産性の点から好ましい。
前記オーバーコート組成物は、定着工程後の前記記録媒体上の定着画像に塗布される。例えば、前記オーバーコート組成物は、印刷及び上塗りが同一の印刷デバイスで実施されるインラインコーティングのように、定着画像を形成した後直ちに、又は、印刷及び上塗りが異なる印刷装置で実施されるオフラインコーティングのように、印刷後の短い又は長い遅延時間のあとに、前記記録媒体に塗布される。
前記塗布において、前記オーバーコート組成物が塗布されるのは、少なくとも前記記録媒体上に形成された前記定着画像の一部であれば、前記記録媒体全体や前記定着画像全体である必要はなく、印刷面の保護や光沢出しなどの目的に応じて適宜選択することができる。
前記塗布手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロールコータ、フキソソコータ、ロッドコータ、ブレード、ワイヤーバー、エアーナイフ、カーテンコータ、スライドコータ、ドクターナイフ、スクリーンコータ、グラビアコータ(例えば、オフセットグラビアコータ)、スロットコータ、押出しコータ、インクジェットコータ等の液体フィルムコーティング装置、などが挙げられる。このような装置としては、例えば、正転及び逆転ロールコーティング、オフセットグラビア、カーテンコーティング、リソグラフコーティング、スクリーンコーティング、グラビアコーティング、インクジェットコーティング、などが挙げられる。
前記オーバーコート層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜15μmが好ましい。前記平均厚みが、1μm未満であると、弾きが生じたり、光沢が不十分となることがあり、15μmを超えると、画像の質感が低下することがある。
次に、前記オーバーコート組成物が光硬化型のオーバーコート組成物である場合には、光源からの光(主に紫外線)を照射することにより硬化させる。
なお、前記オーバーコート組成物が油性のオーバーコート組成物である場合には、加熱をすることにより硬化させることができる。
前記光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、アルゴンイオンレーザ、ヘリウムカドミウムレーザ、ヘリウムネオンレーザ、クリプトンイオンレーザ、各種半導体レーザ、YAGレーザ、発光ダイオード、CRT光源、プラズマ光源、電子線、γ線、ArFエキシマーレーザ、KrFエキシマーレーザ、F2レーザ、などが挙げられる。
ここで、図3は、オーバーコート層形成手段の一例を示す概略図である。この図3のオーバーコート層形成手段115は、塗布ローラ2、金属ローラ3、圧接ローラ5、搬送ベルト6、トレイ7、光源8、及びスクレイバ9を有している。
オーバーコート組成物1は、塗布ローラ2と金属ロー3の間に貯液されている。可視像が形成された記録媒体4は、図中矢印方向に回転する塗布ローラ2及び圧接ローラ5と当接しながら塗布ローラ2と圧接ローラ5との間を通過する。その際に、塗布ローラ2表面のオーバーコート組成物1が記録媒体4に転写されることで、記録媒体4にオーバーコート組成物1が塗布される。
オーバーコート組成物1が塗布された記録媒体4は、搬送ベルト6により搬送され、光源8の下を通過する。その際、光源8からの紫外線照射により、記録媒体4に塗布されたオーバーコート組成物1が硬化する。その後、記録媒体4はトレイ7上に移動する。なお、圧接ローラ5に付着した不要なオーバーコート組成物1はスクレイバ9により除去される。
前記オーバーコート層形成手段115は、画像形成装置と一体であっても、別体であっても構わない。
<その他の工程及びその他の手段>
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
−クリーニング工程及びクリーニング手段−
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ、などが挙げられる。
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段、などが挙げられる。
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
ここで、図4は、本発明のカラー画像形成装置の一例を示す概略図である。この図4の画像形成装置100Aは、感光体ドラム10と、帯電手段としての帯電ローラ20と、露光手段としての露光装置(不図示)と、現像手段としての現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)と、中間転写体50と、クリーニング手段としてのクリーニングブレードを有するクリーニング装置60と、除電手段としての除電ランプ70を有する。
中間転写体50は、無端ベルトであり、その内側に配置されている3個のローラ51で張架されており、矢印方向に移動することができる。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加することが可能な転写バイアスローラーとしても機能する。
また、中間転写体50の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されている。更に、記録媒体95にトナー像を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加することが可能な転写手段としての転写ローラ80が中間転写体50に対向して配置されている。
また、中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器52が、感光体ドラム10と中間転写体50の接触部と、中間転写体50と記録媒体95の接触部との間に配置されている。
ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)は、現像剤収容部(42K、42Y、42M、42C)と、現像剤供給ローラー(43K、43Y、43M、43C)と、現像ローラー(44K、44Y、44M、44C)を備える。
画像形成装置100Aでは、帯電ローラ20により感光体ドラム10を一様に帯電させた後、露光装置(不図示)により露光光30を感光ドラム10上に像様に露光し、静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム10上に形成された静電潜像を、現像器(ブラック用現像器45K、イエロー用現像器45Y、マゼンタ用現像器45M、シアン用現像器45C)から現像剤を供給して現像してトナー像を形成した後、ローラ51から印加された転写バイアスにより、トナー像が中間転写体50上に転写(一次転写)される。更に、中間転写体50上のトナー像は、コロナ帯電器52により電荷を付与された後、記録媒体95上に転写(二次転写)される。なお、感光体ドラム10上に残存したトナーは、クリーニング装置60により除去され、感光体ドラム10は除電ランプ70により一旦、除電される。
なお、画像形成装置100Aにおいて、オーバーコート層形成手段(不図示)は、トナー像の定着後であれば、任意の位置に配設することができる。
図5に、本発明のカラー画像形成装置の他の一例を示す概略図である。この画像形成装置100Bは、タンデム型カラー画像形成装置であり、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400を有する。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架されており、矢印方向に回転することができる。
支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置17が配置されている。また、支持ローラ14と支持ローラ15により張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの4個の画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。
各色の画像形成手段18は、図6に示すように、感光体ドラム10と、感光体ドラム10を一様に帯電させる帯電ローラ20と、感光体ドラム10に形成された静電潜像をブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各色の現像剤で現像してトナー像を形成する現像器61と、各色のトナー像を中間転写体50上に転写させるための転写ローラ62と、クリーニング装置63と、除電ランプ64とを備える。
また、タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。露光装置21は、感光体ドラム10(ブラック用感光体10K、イエロー用感光体10Y、マゼンタ用感光体10M、シアン用感光体10C)上に露光光Lを露光し、静電潜像を形成する。
更に、中間転写体50のタンデム型現像器120が配置された側とは反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、一対のローラ23に張架されている無端ベルトである二次転写ベルト24からなり、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写体50が互いに接触可能となっている。
二次転写装置22の近傍には、定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置される加圧ローラ27を有する。
また、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、記録紙の両面に画像を形成するために記録紙を反転させる反転装置28が配置されている。
次に、画像形成装置100Bにおけるフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。
まず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。次に、スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は、直ちにスキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に、原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36で受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報が得られる。
更に、露光装置21により、得られた各色の画像情報に基づいて、各色の静電潜像が感光体ドラム10に形成された後、各色の静電潜像は、各色の現像器61から供給された現像剤で現像され、各色のトナー像が形成される。形成された各色のトナー像は、支持ローラ14、15及び16により回転移動する中間転写体50上に、順次重ねて転写(一次転写)され、中間転写体50上に複合トナー像が形成される。
給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つから記録紙を繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送り出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラー49に突き当てて止める。あるいは、手差しトレイ151上の記録紙を繰り出し、分離ローラ58で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、レジストローラー49に突き当てて止める。なお、レジストローラー49は、一般に接地して使用されるが、記録紙の紙粉除去のために、バイアスが印加された状態で使用してもよい。
そして、中間転写体50上に形成された複合トナー像にタイミングを合わせてレジストローラー49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22の間に記録紙を送り出し、複合トナー像を記録紙上に転写(二次転写)する。
複合トナー像が転写された記録紙は、二次転写装置22により搬送されて、定着装置25に送り出される。そして、定着装置25において、定着ベルト26及び加圧ローラ27により、加熱加圧されて複合トナー像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。あるいは、切換爪55で切り換えて反転装置28により反転されて再び転写位置へと導かれて、裏面にも画像を形成した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
なお、複合トナー像が転写された後に中間転写体50上に残留したトナーは、クリーニング装置17により除去される。
なお、画像形成装置100Bにおいて、オーバーコート層形成手段(不図示)は、トナー像の定着後であれば、任意の位置に配設することができる。
本発明のカラー画像形成方法及びカラー画像形成装置によれば、モノクロ画像に比べて離型剤の含有量が多く、オーバーコート層との密着性が低いカラー画像であっても、耐久性が高く、高級感のある綺麗な画像を効率よく形成することができる。
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例において、樹脂の重量平均分子量、樹脂のガラス転移温度、ワックスのイソパラフィン含有量、及びワックスの重量平均分子量は、以下に記載の方法を用いて分析した。
<<重量平均分子量>>
樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって測定した。40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させた。この温度で安定化したカラムに、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mLの流速で流し、試料濃度として0.05質量%〜0.6質量%に調整した樹脂のTHF試料溶液を50μL〜200μL注入して測定した。
試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作製された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical co.社製又は東ソー株式会社製の分子量が6×10、2.1×10、4×10、1.75×10、5.1×10、1.1×10、3.9×10、8.6×10、2×10、4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
<<ガラス転移温度>>
樹脂のガラス転移温度は、示差走査型熱量測定(DSC)により得られるDSC曲線により測定した。DSC曲線は、TA−60WS及びDSC−60(株式会社島津製作所製)を用いて、以下に示す測定条件で測定した。
〔測定条件〕
・サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
・サンプル量:5mg
・リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
・雰囲気:窒素(流量:50mL/分)
・温度条件
・・開始温度:20℃
・・昇温速度:10℃/分
・・終了温度:150℃
・・保持時間:なし
・・降温温度:10℃/分
・・終了温度:20℃
・・保持時間:なし
・・昇温速度:10℃/分
・・終了温度:150℃
測定結果は、データ解析ソフトTA−60、バージョン1.52(株式会社島津製作所製)を用いて解析した。
測定結果を解析する際には、2度目の昇温のDSC微分曲線であるDrDSC曲線の最大ピークを中心として±5℃の範囲を指定し、データ解析ソフトのピーク解析機能を用いてピーク温度を求めた。次に、DSC曲線のピーク温度+5℃及び−5℃の範囲でデータ解析ソフトのピーク解析機能を用いて、DSC曲線の最大吸熱温度を求めた。この温度が融点に相当する。
昇温過程で得られる温度40℃〜100℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークにおいて、このときの吸熱ピークが出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
<<ワックス中のイソパラフィン含有量、及びワックスの重量平均分子量>>
ワックス中のイソパラフィン含有量(質量%)、及びワックスの重量平均分子量は、ガスクロマトグラフTOF型質量分析計としてJMS−T100GC“AccuTOF GC”(日本電子株式会社製)を用い、FD(Field Desorption)法で測定した。
(実施例1)
<トナー1の作製>
〔処方〕
・ポリエステル樹脂(重量平均分子量Mw:68,500、ガラス転移温度Tg:65.9℃)・・・89.5質量部
・マイクロクリスタリンワックス(イソパラフィン含有量:15質量%、重量平均分子量Mw:645)・・・5質量部
・カーボンブラック(三菱化成株式会社製、♯44)・・・5質量部
・帯電制御剤(スピロンブラックTR−H、保土谷化学株式会社製)・・・1質量部
以上の処方を混合し、二軸エクストルーダー(BCTA型、ビューラー社製)を用いて120℃で混練後、気流式粉砕機(ジェットミル、日清エンジニアリング株式会社製)により粉砕、分級し、重量平均粒径11.0μmとした後、ヘンシェルミキサー(FM型、三井三池化工株式会社製)を用い、シリカ(R−972、日本アエロジル株式会社製)2.2質量%を混合し、ブラックトナー1を作製した。
前記ブラックトナー1の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Yellow 17を用いた以外は、前記ブラックトナー1の製造と同様にして、イエロートナー1を作製した。
前記ブラックトナー1の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Red 57を用いた以外は、前記ブラックトナー1の製造と同様にして、マゼンタトナー1を作製した。
前記ブラックトナー1の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Blue 15を用いた以外は、前記ブラックトナー1の製造と同様にして、シアントナー1を作製した。
得られたブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー1について、以下のようにして測定した平均円形度は0.90、体積平均粒径Dvは8.0μmであった。
<平均円形度>
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」、シスメックス株式会社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program For FPIA Version00−10)を用いて行った。具体的には、ガラス製100mLビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.1mL〜0.5mL添加し、各トナーを0.1g〜0.5g添加し、ミクロスパーテルでかき混ぜ、次いで、イオン交換水80mLを添加した。得られた分散液を超音波分散器(本多電子株式会社製)で3分間分散処理した。前記分散液を、前記FPIA−2100を用いて濃度が5,000個/μL〜15,000個/μLとなるまでトナーの形状及び分布を測定した。
前記測定法では、平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度を5,000個/μL〜15,000個/μLにすることが重要である。
<トナーの体積平均粒径Dv>
トナーの体積平均粒径(Dv)は、コールターマルチサイザーIII型測定装置(コールター社製)に、個数分布及び体積分布を出力するインターフェイス(日科技研株式会社製)を介して、PC−9801パーソナルコンピューター(NEC株式会社製)を接続して、粒度分布の測定を行った。
具体的には、電解液100mL〜150mL中に、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1mL〜5mL加えた。なお、前記電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、1質量%の水溶液を調製したものであり、ISOTON−II(コールター社製)を使用した。
次に、試料を2mg〜20mg加えて懸濁させた後に、超音波分散機で1分間〜3分間分散させた。100μmアパーチャーを用いて、得られた分散液から前記トナーの体積及び個数を測定し、体積分布及び個数分布を算出した。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
<現像剤1の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー1をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色の現像剤1を作製した。
<オーバーコート組成物1の調製>
重合性不飽和化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート9質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリメチロールプロパントリアクレート30質量部、及び重合禁止剤としてハイドロキノン0.3質量部をビーカーに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱し、ジアリルフタレートプレポリマー(ダイソーダップ100、ダイソー株式会社製)50質量部を溶解させた。更に、アルミニウムイソプロピレート2質量部をトルエン2質量部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間、溶剤として加えたトルエンを系外に除去し、光硬化型ワニスベース剤を得た。
次に、前記光硬化型ワニスベース剤75質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート60質量部、光重合開始剤としてベンゾフェノン10質量部、p−ジメチルアミノアセトフェノン5質量部、及び粘度調整剤としてフェニルグリコールモノアクリレート10質量部を混合し、3本ロールミルで十分に混練し、光硬化型のオーバーコート組成物1を得た。
得られた前記オーバーコート組成物1について、以下のようにして、粘度を測定したところ、200mPa・sであった。
<粘度測定>
前記オーバーコート組成物の粘度は、25℃で、B型粘度計(東洋精機製作所製)を用いて測定した。
<融解性(色差ΔE)試験>
OHPシート(PPC用、A4サイズ判、ノーカット27054、エーワン社製)上に、マゼンタトナーとイエロートナーの2色重ね合わせた赤色定着ベタ画像(ワックス含有量10質量%、トナー付着量0.8mg/cm)をカラー画像形成装置(imagio MP C7500、株式会社リコー製)により形成した。前記赤色定着ベタ画像を形成したOHPシートを同じOHPシートで挟んで、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)を用いて、L表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1を測定した(滴下前)。なお、OHPシートで挟んだのは、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)の汚れ防止のためである。
次に、図7に示す融解試験装置を用いて、オーバーコート組成物114を滴下ビュレット113に入れ、滴下台111上に載置した前記赤定着ベタ画像を形成したOHPシート112の画像上から10mmの高さに設定した。次に、前記オーバーコート組成物114を0.4mg滴下し、10秒間後マイクロワイプMU−2000(MCC社製)によりオーバーコート組成物114を除去した。前記赤色定着ベタ画像を形成したOHPシートを同じOHPシートで挟んで、分光濃度計(X−Rite938、X−Rite社製)を用いて、L表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2を測定した(滴下後)。これらの測定値を下記式(1)に当てはめて、オーバーコート組成物の滴下前後における色差ΔEを算出した。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
<印刷物の作製>
記録媒体としての王子製紙株式会社製PODグロスコート(坪量:128g/m)に、前記各色の現像剤1を装填したカラー画像形成装置(imagio MP C7500、株式会社リコー製)を用いて、単色トナーのベタ画像部のトナー付着量が0.4mg/cmとなる条件で、ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を出力し、印刷物を得た。
<ワックスの被覆率の測定>
ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の定着ベタ画像を切り抜き、四酸化ルテニウム5質量%水溶液(TABB社製)の飽和蒸気に5分間暴露し、四酸化ルテニウムを化学修飾した。
次いで、化学修飾した印刷物の画像表面を、透過型電子顕微鏡/走査型電子顕微鏡(Garl Zeiss社製、ULTRA55)を用い、加速電圧0.8kV、倍率1,000倍で、反射電子SEM像を得た。
得られた反射電子SEM像の構成画素をPhotoshop(Adobe社製)により黒部と白部に区分けする(二値化する)画像処理を施して二値化画像を得た。該二値化画像全体の面積に占める黒部の面積の割合(ワックス被覆率)を測定した。結果を表2に示した。なお、赤色、緑色、及び青色のそれぞれの色の定着ベタ画像から求めたワックス被覆率のうち、最大値を示した。
<弾き性(濡れ性)の評価>
UVニスコーター(SG610V、シナノケンシ株式会社製)を用いてコーター速度10m/分間、照射量120W/cmで、前記印刷物の印刷面に5g/m(4.5μm)の厚みで前記オーバーコート組成物1のコーティングを行った。光硬化型のオーバーコート組成物1は、前記UVニスコーターにて硬化させた。硬化後の印刷物のオーバーコート組成物1の弾きの程度を目視により、下記基準で評価した。結果を表2に示した。なお、オーバーコート組成物の弾きがあると、オーバーコート層の厚みがほとんどない数mm〜数cmの領域ができ、光の反射の仕方が不自然になって、見ただけで好ましくない画像であることが分かる。
〔評価基準〕
◎:弾きなし
○:ごく一部に弾きがあるが、問題ないレベルである
△:若干弾いているが、問題ないレベルである
×:著しく弾き有り
<密着性の評価>
UVニスコーター(SG610V、シナノケンシ株式会社製)を用いて、前記印刷物の印刷面に5g/m(4.5μm)の厚みでオーバーコート組成物1の塗布を行い、前記UVニスコーターによりUV照射して硬化させた。
硬化後の前記印刷物上のオーバーコート層をJIS K5400に準じて1mm間隔で100マスの基盤目状にカッターナイフで切り込みを入れた。次いで、切り込みを入れた印刷物の表面にセロハン粘着テープ(CT−18、ニチバン社製)を張り付け、引き剥がし、ルーペで見ながら剥がれなかったマスの数をカウントし、下記基準で評価した。結果を表2に示した。
〔評価基準〕
◎:100/100
○:80/100〜99/100
△:40/100〜79/100
×:0/100〜39/100
<画像状態>
画像状態は、オーバーコート層形成前の画像に比べて、オーバーコート層形成後の画像の乱れの有無について目視観察し、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:画像の乱れなく良好な画像
△:画像がやや乱れている
×:画像が大きく乱れている
(実施例2)
<トナー2の作製>
実施例1において、前記マイクロクリスタリンワックスを、マイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン含有量:9質量%、重量平均分子量Mw:520)に代えた以外は、実施例1と同様にして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー2を作製した。
得られた各色のトナー2について、実施例1と同様にして測定した平均円形度は0.91、体積平均粒径Dvは6.8μmであった。
<現像剤2の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー2をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、各色の現像剤2を作製した。
<オーバーコート組成物2の調製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL846、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,100)40質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリプロピレングリコールジアクリレート30質量部、重合性不飽和化合物としてアクリロイルモルホリン50質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8質量部、及び増感剤としてトリイソプロパノールアミン3質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物2を作製した。
得られた前記オーバーコート組成物2について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、460mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1及び前記オーバーコート組成物1を、前記現像剤2及び前記オーバーコート組成物2に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例3)
<トナー3の作製>
実施例1において、マイクロクリスタリンワックスを、マイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスの混合ワックス(イソパラフィン含有量:4.1質量%、重量平均分子量Mw:550)に代えた以外は、実施例1と同様にして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー3を作製した。
得られた各色のトナー3について、実施例1と同様にして測定した平均円形度は0.91、体積平均粒径Dvは7.9μmであった。
<現像剤3の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー3をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、各色の現像剤3を作製した。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1及び前記オーバーコート組成物1を、前記現像剤3及び前記オーバーコート組成物2に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例4)
<トナー4の作製>
実施例1において、前記マイクロクリスタリンワックスを、パラフィンワックス(重量平均分子量Mw:500)に代えた以外は、実施例1と同様にして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー4を作製した。
得られた各色のトナー4について、実施例1と同様にして測定した平均円形度は0.89、体積平均粒径Dvは8.0μmであった。
<現像剤4の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー4をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、各色の現像剤4を作製した。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1及び前記オーバーコート組成物1を、前記現像剤4及び前記オーバーコート組成物2に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例5)
<トナー5の作製>
実施例1において、前記マイクロクリスタリンワックス5質量部を、パラフィンワックス(重量平均分子量Mw:500)1.6質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー5を作製した。
得られた各色のトナー5について、実施例1と同様にして測定した平均円形度は0.90、体積平均粒径Dvは7.8μmであった。
<現像剤5の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー5をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、各色の現像剤5を作製した。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1及び前記オーバーコート組成物1を、前記現像剤5及び前記オーバーコート組成物2に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例6)
<トナー6の作製>
実施例1において、前記マイクロクリスタリンワックスを、マイクロクリスタリンワックスとパラフィンワックスとの混合ワックス(イソパラフィン含有量:11.3質量%、重量平均分子量Mw:480)に代えた以外は、実施例1と同様にして、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー6を作製した。
得られた各色のトナー6について、実施例1と同様にして測定した平均円形度は0.91、体積平均粒径Dvは7.8μmであった。
<現像剤6の作製>
体積平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂を平均厚みが0.5μmとなるように被覆したキャリアを用い、前記各色のトナー6をトナー濃度が5.0質量%となるように混合し、各色の現像剤6を作製した。
<オーバーコート組成物3の調製>
ウレタンアクリレートオリゴマー(EBECRYL5129、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:800)10質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート41質量部、重合性不飽和化合物としてシクロヘキシルアクリレート10質量部、重合性不飽和化合物としてエチルカルビトールアクリレート80質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.3質量部、及び光重合開始剤としてベンジル(1,2−ジフェニルエタンジオン)6質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物3を得た。
得られた前記オーバーコート組成物3について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、20mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1及び前記オーバーコート組成物1を、前記現像剤6及び前記オーバーコート組成物3に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例7)
<オーバーコート組成物4の調製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL1830、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,500)60質量部、重合性不飽和化合物としてビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート(V#700、大阪有機化学株式会社製)30質量部、重合性不飽和化合物として2−エチルヘキシルアクリレート5質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート20質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合禁止剤として2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.4質量部、及び光重合開始剤としてイルガキュア184(チバスペシャリティケミカル社製)9質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物4を得た。
得られた前記オーバーコート組成物4について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、740mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物4に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例8)
<オーバーコート組成物5の調製>
重合性不飽和化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート9質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリメチロールプロパントリアクレート30質量部、及び重合禁止剤としてハイドロキノン0.3質量部をビーカーに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱し、更にジアリルフタレートプレポリマー(ダイソーダップ100、ダイソー株式会社製)50質量部を溶解させた。更に、アルミニウムイソプロピレート2質量部をトルエン2質量部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間、溶剤として加えたトルエンを系外に除去し、光硬化型ワニスベース剤を得た。
次に、前記光硬化型ワニスベース剤70質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート60質量部、光重合開始剤としてベンゾフェノン10質量部、p−ジメチルアミノアセトフェノン5質量部、粘度調整剤としてフェニルグリコールモノアクリレート10質量部、及び界面活性剤としてポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル4.5質量部を混合し、3本ロールミルで十分に混練し、光硬化型のオーバーコート組成物5を得た。
得られた前記オーバーコート組成物5について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、180mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物5に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例9)
<オーバーコート組成物6の作製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL1830、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,500)60質量部、重合性不飽和化合物としてビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート(V#700、大阪有機化学株式会社製)30質量部、重合性不飽和化合物として2−エチルヘキシルアクリレート3質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート20質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合禁止剤として2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.4質量部、光重合開始剤としてイルガキュア184(チバスペシャリティケミカル社製)9質量部、及びアニオン系界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸ナトリウム2質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物6を得た。
得られた前記オーバーコート組成物6について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、410mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物6に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例10)
<トナー7の製造>
−未変性ポリエステル(低分子ポリエステル)の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。
次いで、得られた反応液を10mmHg〜15mmHgの減圧下にて6時間反応させて、未変性ポリエステルを合成した。
得られた未変性ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,200、重量平均分子量Mwが5,700、ガラス転移温度Tgが56℃であった。
−マスターバッチ(MB)の調製−
水1,000質量部、及びカーボンブラック(Printex35、デグサ社製、DBP吸油量=42mL/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1,200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。
得られた混合物を二本ロールで150℃にて30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して、マスターバッチを調製した。
−プレポリマーの合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。
次いで、10mmHg〜15mmHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量Mnが2,100、重量平均分子量Mwが9,600、ガラス転移温度Tgが55℃、酸価が0.5mgKOH/g、水酸基価が49mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(活性水素基含有化合物と反応可能な変性ポリエステル)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
−ケチミン(活性水素基含有化合物)の合成−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、イソホロンジアミン30質量部、及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(活性水素基含有化合物)を合成した。
得られたケチミン化合物(活性水素基含有化合物)のアミン価は423であった。
−スチレン−アクリル共重合体樹脂の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、酢酸エチル300質量部を仕込み、スチレン−アクリルモノマー混合物(スチレン/アクリル酸2−エチルヘキシル/アクリル酸/アクリル酸2−ヒドロキシルエチル=75/15/5/5)300質量部、及びアゾビスイソブチルニトリル10質量部を投入して、常圧下、窒素雰囲気、60℃で15時間反応させた。
次いで、反応液にメタノール200質量部を加え、1時間の攪拌後上澄みを除去し、減圧乾燥させてスチレン−アクリル共重合体樹脂を合成した。
−トナー材料の溶解乃至分散液の調製−
ビーカー内に、前記プレポリマー10質量部、前記未変性ポリエステル60質量部、酢酸エチル130質量部、及び前記スチレン−アクリル共重合体30質量部を入れ、攪拌し溶解させた。
次いで、マイクロクリスタリンワックス(イソパラフィン含有量:14.5%質量、重量平均分子量Mw:650)10質量部、及び前記マスターバッチ10質量部を仕込み、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時間、ディスク周速度6m/秒間、直径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスして原料溶解液を調製し、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料の溶解乃至分散液を調製した。
−水系媒体相の調製−
イオン交換水306質量部、リン酸三カルシウム10質量%懸濁液265質量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2質量部を混合撹拌し、均一に溶解させて水系媒体相を調製した。
−乳化乃至分散液の調製−
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
−有機溶剤の除去−
攪拌機、及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分間で攪拌しながら30℃にて12時間脱溶剤し、分散スラリーを得た。
−洗浄及び乾燥−
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。
得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて30分間)した後減圧濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。
更に得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを得た。
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。
−外添処理−
得られたトナー母体粒子100質量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ0.6質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0質量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体0.8質量部とをヘンシェルミキサーにて混合し、ブラックトナー7を得た。
前記ブラックトナー7の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Yellow 17を用いた以外は、前記ブラックトナー7の製造と同様にして、イエロートナー7を作製した。
前記ブラックトナー7の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Red 57を用いた以外は、前記ブラックトナー7の製造と同様にして、マゼンタトナー7を作製した。
前記ブラックトナー7の製造において、前記カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Blue 15を用いた以外は、前記ブラックトナー7の製造と同様にして、シアントナー7を作製した。
得られたブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナー7について、以下のようにして測定した平均円形度は0.94、体積平均粒径Dvは5.7μmであった。
<現像剤7の製造>
−キャリアの製造−
アクリル樹脂溶液(シクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート=80/20(質量比)共重合体のトルエン溶液、三菱レイヨン株式会社製モノマーからの合成、固形分50質量%)21.0質量部、グアナミン溶液(スーパーベッカミンTD−126、DIC社製、固形分70質量%)6.4質量部、アルミナ粒子(スミコランダムAA−03、住友化学株式会社製、平均粒径0.3μm、固有抵抗値1014(Ω・cm))7.6質量部、シリコーン樹脂溶液65.0質量部(SR2410、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、固形分23質量%)、アミノシラン(SH6020、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、固形分100質量%)1.0質量部、トルエン60質量部、及びブチルセロソルブ60質量部をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコーン樹脂の被覆膜形成溶液を得た。
芯材として焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe48.0:平均粒径35μm]を用い、前記被覆膜形成溶液を芯材表面に厚み0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工株式会社製)により塗布し、乾燥した後、生成物を電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後を目開き106μmの篩を用いて解砕し、重量平均粒径35μmのキャリアを得た。
前記キャリア100質量部に対して、7質量部の前記各色のトナー7を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し帯電させて、各色の現像剤7を得た。
<評価>
実施例1において、前記現像剤1を、前記現像剤7に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例11)
実施例10において、画像形成装置(imagio MP C7500、株式会社リコー製)を改造し、前記<印刷物の作製>において印刷速度を20%遅くして印刷物を印刷した以外は、実施例10と同様にして、評価を行った。結果を表2に示す。
(実施例12)
<オーバーコート組成物7の調製>
前記オーバーコート組成物3の調製において、エチルカルビトールアクリレート80質量部、及びエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部を、エチルカルビトールアクリレート25質量部、エトキシジエチレングリコールアクリレート40質量部、及びトリメチロールプロパントリアクリレート15質量部とした以外は、前記オーバーコート組成物3の調製と同様にして、オーバーコート組成物7を作製した。
得られた前記オーバーコート組成物7について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、80mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物7に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(実施例13)
<オーバーコート組成物8の調製>
前記オーバーコート組成物3の調製において、エチルカルビトールアクリレート80質量部、及びエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部を、エチルカルビトールアクリレート50質量部、エトキシジエチレングリコールアクリレート20質量部、及びトリメチロールプロパントリアクリレート10質量部とした以外は、前記オーバーコート組成物3の調製と同様にして、オーバーコート組成物8を作製した。
得られた前記オーバーコート組成物8について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、40mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物8に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(比較例1)
<オーバーコート組成物9の調製>
重合性不飽和化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート9質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリメチロールプロパントリアクレート30質量部、及び重合禁止剤としてハイドロキノン0.3質量部をビーカーに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱し、更にジアリルフタレートプレポリマー(ダイソーダップ100、ダイソー株式会社製)50質量部を溶解させた。更に、アルミニウムイソプロピレート2質量部をトルエン2質量部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間、溶剤として加えたトルエンを系外に除去し、光硬化型ワニスベース剤を得た。
次に、前記光硬化型ワニスベース剤75質量部、重合性不飽和化合物として1,9−ノナンジオールジアクリレート60質量部、光重合開始剤としてベンゾフェノン10質量部、p−ジメチルアミノアセトフェノン5質量部、及び粘度調整剤としてフェニルグリコールモノアクリレート10質量部を混合し、3本ロールミルで十分に混練し、光硬化型のオーバーコート組成物9を得た。
得られた前記オーバーコート組成物9について、以下のようにして、粘度を測定したところ、200mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を、前記オーバーコート組成物9に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(比較例2)
<オーバーコート組成物10の調製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL846、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,100)40質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリプロピレングリコールジアクリレート30質量部、重合性不飽和化合物として1,9−ノナンジオールジアクリレート50質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8質量部、及び増感剤としてトリイソプロパノールアミン3質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物10を作製した。
得られた前記オーバーコート組成物10について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、470mPa・sであった。
<評価>
実施例2において、前記オーバーコート組成物2を、前記オーバーコート組成物10に代えた以外は、実施例2と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(比較例3)
<オーバーコート組成物11の調製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL846、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,100)40質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合性不飽和化合物としてトリプロピレングリコールジアクリレート30質量部、重合性不飽和化合物としてアクリロイルモルホリン300質量部、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル0.2質量部、光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル8質量部、及び増感剤としてトリイソプロパノールアミン3質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物11を作製した。
得られた前記オーバーコート組成物11について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、15mPa・sであった。
<評価>
実施例2において、前記オーバーコート組成物2を、前記オーバーコート組成物11に代えた以外は、実施例2と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(比較例4)
<オーバーコート組成物12の調製>
ポリエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL1830、ダイセルサイテック株式会社製、重量平均分子量Mw:1,500)60質量部、重合性不飽和化合物としてビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート(V#700、大阪有機化学株式会社製)30質量部、重合性不飽和化合物として2−エチルヘキシルアクリレート5質量部、重合性不飽和化合物として1,6−ヘキサンジオールジアクリレート200質量部、重合性不飽和化合物としてエトキシジエチレングリコールアクリレート2.5質量部、重合禁止剤として2,6−ジtert−ブチル−p−クレゾール(BHT)0.4質量部、及び光重合開始剤としてイルガキュア184(チバスペシャリティケミカル社製)9質量部を混合し、60℃で20分間攪拌して、光硬化型のオーバーコート組成物12を得た。
得られた前記オーバーコート組成物12について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、200mPa・sであった。
<評価>
実施例1において、前記オーバーコート組成物1を前記オーバーコート組成物12に代えた以外は、実施例1と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
(比較例5)
<オーバーコート組成物13の調製>
ペンタエリスリトールテトラアクリレート10質量部、トリメチロールプロパントリアクレート30質量部、及び重合禁止剤としてハイドロキノン0.3質量部をビーカーに入れ、攪拌しながら120℃まで加熱し、更にジアリルフタレートプレポリマー(ダイソーダップ100、ダイソー株式会社製)50質量部を溶解させた。更に、アルミニウムイソプロピレート2質量部をトルエン2質量部に分散させたものを除々に添加し、110℃で20分間攪拌した。この間溶剤として加えたトルエンを系外に除去し目的とする光硬化型ワニスベース剤を得た。
次に、前記光硬化型ワニスベース剤75質量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート60質量部、光重合開始剤としてベンゾフェノン10質量部、p−ジメチルアミノアセトフェノン5質量部、及び粘度調整剤としてフェニルグリコールモノアクリレート10質量部を混合し、3本ロールミルで十分混練し、光硬化型のオーバーコート組成物13を得た。
得られた前記オーバーコート組成物13について、実施例1と同様にして、25℃での粘度を測定したところ、240mPa・sであった。
<評価>
実施例4において、前記オーバーコート組成物2を前記オーバーコート組成物13に代え、画像形成装置(株式会社リコー製、imagio MP C7500)を改造し、前記<印刷物の作製>において印刷速度を20%遅くして印刷物を印刷した以外は、実施例4と同様にして、評価を行った。結果を表2に示す。
(比較例6)
比較例5において、画像形成装置(株式会社リコー製、imagio MP C7500)を改造し、前記<印刷物の作製>において印刷速度を25%遅くし、ベタ画像部の単色トナーの付着量を0.5mg/cmとして印刷物を印刷した以外は、比較例5と同様にして、評価を行った。結果を表2に示した。
−重合性不飽和化合物−
*A:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
*B:アクリロイルモルホリン
*C:エチルカルビトールアクリレート
*D:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
*E:トリメチロールプロパントリアクリレート
*F:トリプロピレングリコールジアクリレート
*G:シクロヘキシルアクリレート
*H:ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物ジアクリレート
*I:2−エチルヘキシルアクリレート
*J:1,9−ノナンジオールジアクリレート
*K:エトキシジエチレングリコールアクリレート
本発明の態様としては、以下のとおりである。
<1> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を、表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着する定着工程と、
前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、を含み、
前記少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であることを特徴とするカラー画像形成方法である。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
<2> 色差ΔEが、4.0〜20.0である前記<1>に記載のカラー画像形成方法である。
<3> ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合が40%〜70%である前記<1>から<2>のいずれかに記載のカラー画像形成方法である。
<4> オーバーコート組成物が、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、及びアクリロイルモルホリンから選択される少なくとも1種の重合性不飽和化合物を含み、前記重合性不飽和化合物の含有量が、20質量%〜60質量%である前記<1>から<3>のいずれかに記載のカラー画像形成方法である。
<5> オーバーコート組成物が、界面活性剤を含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載のカラー画像形成方法である。
<6> オーバーコート組成物の粘度が、25℃で、30mPa・s〜700mPa・sである前記<1>から<5>のいずれかに記載のカラー画像形成方法である。
<7> トナーにおける離型剤が、マイクロクリスタリンワックスを含む前記<1>から<6>のいずれかに記載のカラー画像形成方法である。
<8> 静電潜像担持体と、
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を、表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着する定着手段と、
前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成手段と、を有し、
前記少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であることを特徴とするカラー画像形成装置である。
ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
<9> ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合が40%〜70%である前記<8>に記載のカラー画像形成装置である。
特開2007−277547号公報 特開平10−309876号公報 特許第2522333号公報
10 感光体ドラム
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
25 定着装置
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
50 中間転写体
61 現像器
62 転写ローラ
100A カラー画像形成装置
100B カラー画像形成装置
115 オーバーコート層形成手段
120 タンデム型現像器

Claims (9)

  1. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
    前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
    前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
    前記記録媒体に転写された転写像を、表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着する定着工程と、
    前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、を含み、
    前記少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であることを特徴とするカラー画像形成方法。
    ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
  2. 色差ΔEが、4.0〜20.0である請求項1に記載のカラー画像形成方法。
  3. ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合が40%〜70%である請求項1から2のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
  4. オーバーコート組成物が、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、及びアクリロイルモルホリンから選択される少なくとも1種の重合性不飽和化合物を含み、前記重合性不飽和化合物の含有量が、20質量%〜60質量%である請求項1から3のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
  5. オーバーコート組成物が、界面活性剤を含有する請求項1から4のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
  6. オーバーコート組成物の粘度が、25℃で、30mPa・s〜700mPa・sである請求項1から5のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
  7. トナーにおける離型剤が、マイクロクリスタリンワックスを含む請求項1から6のいずれかに記載のカラー画像形成方法。
  8. 静電潜像担持体と、
    静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
    前記静電潜像を、離型剤を含み、かつブラックトナー、マゼンタトナー、シアントナー、及びイエロートナーから選択される少なくとも2種のトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
    前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
    前記記録媒体に転写された転写像を、表面に離型剤を付与していない定着部材を用いて定着する定着手段と、
    前記定着された画像上にオーバーコート組成物からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成手段と、を有し、
    前記少なくとも2種のトナーにより形成した定着画像のL表色系による明度L1、色度a1、及び色度b1と、前記定着画像上10mmの高さから前記オーバーコート組成物を0.4mg/cm滴下し、10秒間後に前記オーバーコート組成物を除去した後の前記定着画像のL表色系による明度L2、色度a2、及び色度b2とを、下記式(1)に当てはめて求めた色差ΔEが、3.0〜30.0であることを特徴とするカラー画像形成装置。
    ΔE=〔(a2−a1)+(b2−b1)+(L2−L1)1/2 ・・・(1)
  9. ISO/IEC 15775:1999準拠テストチャートNo.4を用いて、少なくとも2種のトナーにより形成した赤色、緑色、及び青色の少なくともいずれかの定着ベタ画像を四酸化ルテニウム水溶液の飽和蒸気で暴露した後、加速電圧0.8kVの電子線を照射し、得られた反射電子像を黒部と白部とからなる二値化画像に変換し、前記二値化画像全体の面積に対する前記黒部の面積の割合が40%〜70%である請求項8に記載のカラー画像形成装置。
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